Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Výkonové polovodičové systémy I

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 430-2302/03
Zkratka VPS1
Název předmětu česky Výkonové polovodičové systémy I
Název předmětu anglicky Power Semiconductor Systems I
Kreditů 6
Garantující katedra Katedra aplikované elektroniky
Garant předmětu Ing. Aleš Havel, Ph.D.

Osnova předmětu

Přednášky
Ideální a reálný polovodičový spínač, rozdělení, přehled a použití výkonových polovodičových součástek.
Výkonové spínací prvky – diody, tyristory, vypínatelné tyristory, triaky.
Výkonové spínací prvky – bipolární tranzistory, unipolární tranzistory, IGBT.
Výkonové ztráty a chlazení výkonových polovodičových součástek.
Neřízené usměrňovače – základní zapojení a principy, vliv napájecí sítě a zátěže.
Řízené usměrňovače – základní zapojení a principy, vliv napájecí sítě, zátěže a řídicího úhlu.
Pulzní měniče – základní zapojení, analýza výstupního napětí a proudu.
Pulzní měniče – více kvadrantové zapojení, metody řízení, analýza výstupního napětí a proudu.
Střídače napětí – výkonové obvody napěťových střídačů, použití, funkce a průběhy veličin.
Střídače proudu – výkonové obvody proudových střídačů, funkce a průběhy veličin.
Metody řízení střídačů – podmínky řízení výstupního kmitočtu, napětí nebo proudu.
Střídavé měniče napětí – zapojení, použití, funkce a průběhy veličin.
Nepřímé měniče kmitočtu s napěťovým a proudovým meziobvodem – funkce a průběhy veličin.
Pulzní stabilizátory a spínané zdroje – propustný a blokující měnič.

Teoretická cvičení
Řešené příklady z vybraných kapitol VPS:
Střední a efektivní hodnota, výkonové ztráty diod, tyristorů a tranzistorů.
Návrh a výpočet chlazení pro VPS.
Neřízené usměrňovače.
Řízené usměrňovače.
Pulzní měniče.
Napěťové střídače.
Střídavé měniče napětí.
Modelování výkonových polovodičových měničů, výpočty ztrát a chlazení– demonstrace sw OrCAD/PSpice
Test č. 1 – Výkonové spínací prvky, ztráty, chlazení a usměrňovače.
Test č. 2 – Pulzní měniče, střídače, střídavé měniče napětí, pulzní stabilizátory a spínané zdroje.

Laboratorní cvičení
Laboratorní úloha z řízených usměrňovačů.
Laboratorní úloha z pulzních měničů.
Laboratorní úloha z napěťových střídačů.
Laboratorní úloha ze střídavých měničů napětí.

Projekty
Zpracování výsledků laboratorních cvičení:
Laboratorní úloha z řízených usměrňovačů.
Laboratorní úloha z pulzních měničů.
Laboratorní úloha z napěťových střídačů.
Laboratorní úloha ze střídavých měničů napětí.

E-learning

Studijní opory jsou dostupné v LMS studentům předmětu.

Povinná literatura

Chlebiš, P.: Výkonové polovodičové systémy. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2005.
Rashid, M. H.: Power Electronics Handbook. Prentice-Hall International, Inc. ISBN 978-0-12-382036-5 , 2011.

Doporučená literatura

Vondrášek, F.: Výkonová elektronika, svazek I., II. Skriptum ZČU Plzeň, 2003 .
Vondrášek, F.: Výkonová elektronika, svazek III. Skriptum ZČU Plzeň, 2003.
Heumann, K.: Basic Principles of Power Electronics. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, ISBN 3642826768 , 2012.